核心提示：優(yōu)化煤電發(fā)展路徑，促進(jìn)煤電行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，與非化石電源協(xié)調(diào)健康發(fā)展是我國(guó)能源、電力行業(yè)發(fā)展的重要任務(wù)之一。

我國(guó)“富煤、貧油、少氣”的資源稟賦和能源安全戰(zhàn)略，決定了過去及未來一段時(shí)期內(nèi)，煤電都將是我國(guó)電源結(jié)構(gòu)中的重要組成部分。當(dāng)前，隨著社會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境要求的日益提高、能源科技的快速發(fā)展，新能源替代傳統(tǒng)能源、非化石能源替代化石能源成為世界乃至我國(guó)能源變革的主流。我國(guó)煤電將由傳統(tǒng)的提供電力、電量的主體性電源，逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┛煽咳萘俊㈦娏康耐瑫r(shí)，向電力系統(tǒng)提供靈活性調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)性電源。優(yōu)化煤電發(fā)展路徑，促進(jìn)煤電行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，與非化石電源協(xié)調(diào)健康發(fā)展是我國(guó)能源、電力行業(yè)發(fā)展的重要任務(wù)之一。

一、有序發(fā)展煤電，嚴(yán)控潛在過剩風(fēng)險(xiǎn)

電力的生產(chǎn)、輸送、分配和消費(fèi)是同時(shí)完成的，這是電力區(qū)別于煤炭、石油、天然氣、水、糧食等其他商品的獨(dú)特特征。電力的這一特征，客觀決定了電力系統(tǒng)必須具備與電力負(fù)荷實(shí)時(shí)匹配的可靠供電容量。因此，在電源發(fā)展規(guī)劃中，在確保水、核、風(fēng)、光等各類非化石電源充分發(fā)展的前提下，還須根據(jù)負(fù)荷增長(zhǎng)配置一定規(guī)模的火電。

經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下，以高端制造業(yè)為代表的第二產(chǎn)業(yè)、以現(xiàn)代服務(wù)業(yè)為代表的第三產(chǎn)業(yè)、新型城鎮(zhèn)化驅(qū)動(dòng)下的居民生活用電成為驅(qū)動(dòng)用電增長(zhǎng)的新動(dòng)能。預(yù)計(jì)“十三五”期間中國(guó)用電需求仍將維持3～5%的中速增長(zhǎng)，按此測(cè)算，在優(yōu)先計(jì)算其他品種電源的前提下，全國(guó)需要煤電裝機(jī)10.8億千瓦左右。再考慮到核電、氣電等電源建設(shè)的不確定性，2020年全國(guó)煤電規(guī)模宜控制在11億千瓦以內(nèi)。

當(dāng)前，全國(guó)已經(jīng)開展前期工作的煤電儲(chǔ)備項(xiàng)目規(guī)模偏大，煤電行業(yè)潛在過剩風(fēng)險(xiǎn)已經(jīng)開始顯現(xiàn)。截至2016年底，全國(guó)煤電裝機(jī)已超9.4億千瓦。若不及時(shí)采取有效措施控制煤電規(guī)劃建設(shè)節(jié)奏，2020年煤電裝機(jī)規(guī)模勢(shì)必突破12億千瓦，我國(guó)煤電行業(yè)將面臨更加嚴(yán)峻的生存壓力，同時(shí)為搶占生存空間，還可能出現(xiàn)不合理擠占非化石能源發(fā)電的問題。國(guó)家高度重視煤電行業(yè)潛在過剩風(fēng)險(xiǎn)問題，在《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中明確提出取消和推遲建設(shè)1.5億千瓦以上煤電機(jī)組，將2020年全國(guó)煤電裝機(jī)規(guī)?？刂圃?1億千瓦以內(nèi)。同時(shí)，國(guó)家能源局已連續(xù)兩年發(fā)布了各地煤電規(guī)劃建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，實(shí)施了煤電“三個(gè)一批”舉措，調(diào)減了相應(yīng)煤電基地投產(chǎn)規(guī)模，煤電行業(yè)有序發(fā)展工作已初顯成效。

二、清潔發(fā)展煤電，持續(xù)改善大氣環(huán)境

長(zhǎng)期以來，煤電行業(yè)是我國(guó)大氣污染物減排工作的主要抓手。據(jù)統(tǒng)計(jì)，“十二五”期間，煤電行業(yè)二氧化硫、氮氧化物年排放量分別減少425萬噸和501萬噸，占同期全社會(huì)減排總量的104%和119%;煤電行業(yè)二氧化硫、氮氧化物排放量占全社會(huì)排放總量的比重從2010年的42%、46%，快速下降到2015年的29%、30%。《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》進(jìn)一步提出“十三五”期間電力大氣污染物排放繼續(xù)降低50%，為達(dá)到這一目標(biāo)，五年間煤電行業(yè)二氧化硫、氮氧化物年排放量需分別減少約265萬噸、280萬噸，占同期全社會(huì)減排總量的54%和47%;2020年，我國(guó)煤電行業(yè)二氧化硫、氮氧化物排放量占全社會(huì)排放總量的比重將進(jìn)一步下降至19%、22%。此外，我們還需要看到，隨著我國(guó)煤電行業(yè)大氣污染物排放量持續(xù)減少、占全社會(huì)排放總量比重大幅降低，“十三五”及中長(zhǎng)期，為進(jìn)一步改善大氣環(huán)境，除須繼續(xù)深度挖掘煤電行業(yè)減排潛力之外，更需要全社會(huì)各行業(yè)共同發(fā)力。

煤電行業(yè)單位煤炭大氣污染物排放強(qiáng)度明顯低于其它主要煤炭消費(fèi)行業(yè)，燃煤發(fā)電是最清潔、高效的煤炭利用方式，也是實(shí)現(xiàn)煤炭清潔化的重要手段。“十三五”期間，應(yīng)重點(diǎn)提高北方京津冀地區(qū)電煤比重，嚴(yán)格控制煤炭散燒，切實(shí)提高煤炭清潔化利用水平。清潔發(fā)展煤電需要“雙管齊下”：一方面是新建超低排放水平的先進(jìn)煤電機(jī)組。按照《全面實(shí)施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案》要求，全國(guó)有條件的新建燃煤發(fā)電機(jī)組均應(yīng)達(dá)到超低排放水平(二氧化硫、氮氧化物排放限值分別為35毫克/立方米和50毫克/立方米)。另一方面是推動(dòng)現(xiàn)役煤電機(jī)組實(shí)施超低排放改造。我國(guó)現(xiàn)行煤電行業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)比美國(guó)、日本和西歐等發(fā)達(dá)地區(qū)更為嚴(yán)格，但標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行剛性有待加強(qiáng)。經(jīng)測(cè)算，“十三五”期間，若對(duì)全部現(xiàn)役煤電機(jī)組實(shí)施超低排放改造，并切實(shí)加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行力度，則煤電行業(yè)二氧化硫、氮氧化物將分別減排460萬噸和450萬噸以上。

三、提高煤電靈活性，促進(jìn)非化石電源充分消納

隨著我國(guó)非化石電源快速發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，電源側(cè)隨機(jī)性、波動(dòng)性不斷增加，負(fù)荷側(cè)隨第二產(chǎn)業(yè)用電比重的持續(xù)降低，用電負(fù)荷峰谷差持續(xù)加大，電力系統(tǒng)調(diào)峰能力建設(shè)將成為未來我國(guó)電力發(fā)展的主要任務(wù)之一。

煤電是“三北”地區(qū)主要電源品種，提升其靈活性將是“十三五”期間增加電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力、促進(jìn)新能源消納的主要措施。目前，我國(guó)“三北”地區(qū)煤電占總裝機(jī)容量的60%，其中一半左右為熱電機(jī)組，預(yù)計(jì)到2020年這一比例仍將高于60%，熱電比重也將有所增加。與之相比，抽水蓄能、調(diào)峰氣電等調(diào)峰電源的占比到2020年仍不足2%。在未來相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)，“三北”地區(qū)電力系統(tǒng)仍將依賴煤電機(jī)組進(jìn)行調(diào)峰。煤電機(jī)組不但總量大，其靈活性潛力也十分可觀。通過靈活性改造，煤電機(jī)組可以增加20%以上額定容量的調(diào)峰能力。同時(shí)，煤電機(jī)組靈活性改造的經(jīng)濟(jì)性也具有明顯優(yōu)勢(shì)，靈活性改造單位投資一般不超過200元/千瓦，明顯低于新建調(diào)峰電源投資。因此，為有效提升電力系統(tǒng)調(diào)峰能力，提高“三北”地區(qū)煤電機(jī)組靈活性是符合我國(guó)實(shí)際的優(yōu)化選擇。但需要說明的是，煤電靈活性改造必須因地制宜采用先進(jìn)改造技術(shù)，確保機(jī)組效率不出現(xiàn)明顯下降，排放符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。我國(guó)煤電靈活性改造應(yīng)優(yōu)先選擇30萬千瓦級(jí)及以下機(jī)組。

《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》提出了2.2億千瓦的全國(guó)煤電靈活性改造規(guī)模目標(biāo)，預(yù)計(jì)將提升電力系統(tǒng)調(diào)峰能力約4600萬千瓦。2016年，國(guó)家能源局先后啟動(dòng)了兩批煤電靈活性改造示范試點(diǎn)工程，共涉及22個(gè)試點(diǎn)電廠，總?cè)萘砍^1700萬千瓦。目前，部分試點(diǎn)機(jī)組靈活調(diào)節(jié)能力已經(jīng)達(dá)到和接近國(guó)外先進(jìn)水平。試點(diǎn)項(xiàng)目也開始在解決棄風(fēng)問題方面發(fā)揮積極作用。如遼寧省7個(gè)電廠完成靈活性改造后，2017年第一季度，全省風(fēng)電發(fā)電量同比增加47.4%，棄風(fēng)電量同比減少57.1%。下一步，應(yīng)盡快梳理和總結(jié)試點(diǎn)工程推進(jìn)情況，進(jìn)一步明確煤電靈活性改造技術(shù)路線，規(guī)范技術(shù)要求。同時(shí)重點(diǎn)結(jié)合電力體制改革，加快推進(jìn)輔助服務(wù)市場(chǎng)與現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)，為煤電靈活發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的長(zhǎng)效激勵(lì)和補(bǔ)償機(jī)制。

四、高效發(fā)展煤電，夯實(shí)立足之本

“十二五”期間，我國(guó)持續(xù)推進(jìn)燃煤機(jī)組淘汰落后產(chǎn)能和節(jié)能改造升級(jí)，累計(jì)關(guān)停小火電機(jī)組2800萬千瓦以上。煤電機(jī)組結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化，超臨界、超超臨界機(jī)組比例明顯提高，單機(jī)30萬千瓦及以上機(jī)組比重上升到78.6%，單機(jī)60萬千瓦及以上機(jī)組達(dá)到41%。全國(guó)燃煤發(fā)電機(jī)組平均供電煤耗降至315克標(biāo)煤/千瓦時(shí)，達(dá)到世界先進(jìn)水平;五年累計(jì)降低18克標(biāo)煤/千瓦時(shí)，年節(jié)約標(biāo)煤8000萬噸以上，減排二氧化碳超過2億噸。

煤電行業(yè)要在能源轉(zhuǎn)型升級(jí)浪潮中找準(zhǔn)定位、健康持續(xù)發(fā)展，就必須順應(yīng)發(fā)展趨勢(shì)，積極應(yīng)用先進(jìn)適用技術(shù)，持續(xù)提高發(fā)電效率，夯實(shí)立足之本。“十三五”及中長(zhǎng)期我國(guó)煤電行業(yè)需進(jìn)一步淘汰落后產(chǎn)能、加大煤電機(jī)組節(jié)能改造力度、提升技術(shù)裝備水平，力爭(zhēng)在“十三五”末將煤電平均煤耗繼續(xù)降低至310克標(biāo)煤/千瓦時(shí)以下。

原標(biāo)題:獨(dú)家 | 電規(guī)總院劉世宇：我國(guó)煤電轉(zhuǎn)型發(fā)展路徑研究